CN107110296A - 用于组装无级变速器的具有不同类型横向件的传动带的方法和由此组装的传动带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于组装传动带的方法，所述传动带具有环形的承载件和成串的横向件(32‑I；32‑II)，所述横向件具有不同的厚度、即沿带的周向方向具有不同的尺寸。根据本发明，成串的横向件(32‑I；32‑II)根据横向件(32‑I；32‑II)的至少三组组装，其中：‑横向件(32‑I；32‑II)的第一组(A)仅包括较薄的横向件(32‑I)，‑横向件(32‑I；32‑II)的第二组(B)仅包括较厚的横向件(32‑II)，‑横向件(32‑I；32‑II)的第三组(C)包括较薄的横向件(32‑I)和较厚的横向件(32‑II)。

Description

用于组装无级变速器的具有不同类型横向件的传动带的方法 和由此组装的传动带

技术领域

本发明涉及一种用于无级变速器的传动带，所述传动带特别用于围绕变速器的两个带轮布置，所述传动带包括用于与变速器带轮接触的多个离散的横向件(即横向件)，以及一个或多个环形承载件(即环状承载件)，该承载件用于在变速器内支撑和引导横向件。这种类型的传动带也被称作推式传动带。

背景技术

传动带的环形承载件通常由多个相互嵌套的、连续的柔性金属环组成，并被称为环组。环组至少部分地嵌入横向件内设置的凹槽。在传动带仅包括一个环组的情况下，这样的环组通常安装在横向件的中央凹槽内，该凹槽朝着传动带的径向外侧开口。然而，通常传动带设置有至少两个环形承载件，这两个环组分别安装在横向件的两个凹槽中对应的一个内，所述凹槽朝着横向件的对应轴向侧或者横向侧开口，也即朝着传动带的对应轴向侧或者横向侧开口。

传动带的横向件沿着一个或者多个环组的周向以至少基本连续成串的方式可滑动地布置，以致这些构件能够传递与传动带运动相关的力。横向件具有两个主体面，这两个主体面至少部分相对于彼此大致平行延伸，且被横向件的周向侧表面相互间隔开横跨横向件(局部)厚度的距离。当沿着承载件的周向观察时，横向件具有相对较小的尺寸(即厚度)，以致在传动带中存在数百个横向件。特别地，横向件的厚度为1至2.5mm、典型地为大约1.5mm，400个以上的横向件通常包括在单个传动带中。

相邻的横向件设计为能够相对于彼此倾斜，以致传动带能够遵循曲线轨迹。为了容纳和控制这种相对的倾斜，传动带中两个相邻横向件的两个彼此接触的主体面之一设置有(所谓的)摆动边缘，该摆动边缘成对应的主体面的沿着径向方向凸状弯曲的轴向和径向延伸部分的形式。在这点上，应注意径向方向相对于处于圆形姿态的传动带限定。

横向件侧表面的一些部分(该部分主要沿着轴向方向、即宽度方向定向)是波形的，且用于与传动带轮摩擦接触，特别是通过在这些带轮的两个锥形带轮盘之间沿着宽度方向被夹紧而实现摩擦接触。横向件和锥形带轮盘之间的摩擦接触允许在两者之间传递力，以致传动带可将传动扭矩和旋转运动从一个传动带轮传递到另一个。

然而，通常传动带的大部分横向件具有一致的外形，同样从例如美国专利4824424或专利公开US-A-2006/0079361所知，将彼此具有不同厚度的横向件包括在单条传送带内，以便至少相对于包括彼此仅具有一致厚度的横向件的标准传动带而言，减弱变速器运行过程中横向件连续碰撞带轮产生的噪声。例如，传动带可设有相等数量的1.4mm或1.5mm厚的在传动带的成串的横向件中彼此随机地分散的横向件。

更特殊地，根据US-A-2006/0079361，多个传动带由相应的厚度、即相对厚度区分的第一类和第二类横向件随机组装而成，测量所有这些传动带在变速器运行过程中产生的噪声。针对与变速器产生的噪声最小相关联的传动带，确定所述第一类和第二类横向件的序列，根据所述确定的序列进行传动带的批量生产。

美国专利No.8104159给出了将不同厚度的横向件应用到传动带中的相同原理的另一个示例。根据该US8104159，传动带中横向件的总数量被分成两个或更多连续的成组横向件，每一个这种组由随机混合的较薄横向件与较厚横向件的特定比值限定。

公开号为2013-133894的日本专利申请给出了将不同厚度的横向件应用到传动带中的相同原理的又一个示例。根据该JP-2013-133894，传动带中的横向件的总数再次分成多个连续的组，每个组仅包括相同厚度的横向件。在这种情况下，期望的随机化是通过区分所述组的长度来实现的，即在所述组包括不同数量的横向件的。

虽然上述已知的使传动带横向件的厚度(样式)随机化的传动带组装方法的确能成功减小变速器噪声，但是这些已知的组装方法因为其随机方面而在批量制造中被认为不太实际。这种随机性与精密且现代的制造要求的本质相矛盾，这些要求需要可能的用于实现最高质量的确定性过程、可预测性和控制标准。此外，不是所述类型的横向件的每个随机组装的模式或序列在冲击噪声降低方面将表现相同。相反，在批量生产中，一些如此组装的带可能完全不提供明显的冲击噪声降低。

发明内容

本公开的一个目的在于提供一种用于组装传动带的方法，所述方法在由此产生的带轮冲击噪声方面是有利的，也有利于传动带的大规模制造，特别是通过避免其中应用的不同厚度的横向件的顺序的任何随机化。

根据本公开，该目的通过下文的根据权利要求1的传动带组装方法来实现。在这种新颖的传动带组装方法中，传动带中包括两种类型的横向件的至少三个组：

-第一类型的横向件是相对薄的，

-第二类型的横向件是相对厚的，

-第一组横向件仅包括第一类型的较薄的横向件，

-第二组横向件仅包括第二类型的较厚的横向件，

-第三组横向件包括第一类型的较薄的横向件和第二类型的较厚的横向件。

由此组装的传动带设有更薄的和更厚的横向件的良好地限定的模式，所述模式可容易地组装并且在批量制造中是可重复的，同时有利地在变速器的操作期间仅产生最小的带轮冲击噪声。

横向件的所述组可具有相同的长度，并且可包括相同数量的横向件，而不会对该噪声衰减产生实质的损害。特别地，通过调整包含在相应的组中的横向件的数量，可影响总共包含在传动带中的相应类型的横向件的数量。特别地，对于所述两种横向件中的每一种的需求可适配于实际上可用于组装传动带的横向件的相关数量。传动带组装中的这种灵活性是有利的，因为它允许不同厚度类型的横向件的同样灵活的(预)生产数量。

优选地，所述第一、第二和第三组不包括传动带中的横向件的全部数量，而是例如仅包括横向件的总数的80％。传动带中的横向件总数的剩余20％则可根据方法的被视为有利的另一要求进行组装。例如，通过用另一种类型的横向件替换一种类型的横向件中的一个或一个以上，将横向件的串的总长度精确地调整成适于环组的周向长度。通常需要这样来补偿适用于各横向件的厚度和平坦度和/或环组的周向长度的制造公差。在实践中，横向件的总数的5％或可能甚至2％通常足以达到此目的，总数的最多98％可用于所述第一、第二和第三组，以获得明显的降噪。

在根据本公开的传动带的第一个细节中，所述第三组所包括的两种类型的横向件布置成规则的、特别地相互交替的模式。因此，有利地避免了传动带的组装模式中的任何随机性，而在变速器运行期间，由此组装的传动带有利地仅产生最小的带轮冲击噪声。

在根据本公开的第二个细节中，传动带包括横向件的所述第一、第二和第三组中的一个或一个以上的多个实例，横向件的所述组以交替的模式设置在传动带中。在该第二实施例的优选细节中，传动带包括横向件的所述第一、第二和第三组中的每一组的三个实例。最优选地，这九组横向件在周向方向上以不规则模式设置，即如下设置：

-第一组，第二组，第一组，

-第二组，第三组，第二组，

-第三组，第一组，第三组。

在本公开的范围内的这种特定组模式相对于仅包括具有相同厚度的横向件的标准带在变速器的操作期间在由此产生的带轮冲击噪声的水平降低方面提供了最佳性能。

附图说明

下文参考附图解释上述观点和实施例的背景。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的结构和/或部分。

图1提供具有在两个带轮上运行的传动带的无级变速器的示意透视图，所述传动带包括环组和沿着环组的周向成串布置的多个横向件。

图2显示沿着传动带的周向方向观察到的已知传动带的剖面图。

图3提供已知传动带的横向件沿着宽度方向的视图。

图4是根据现有技术的传动带的成串横向件的示意图，所述串包括两种类型的横向件的随机布置，每种类型在其相应的厚度方面具有不同的尺寸。

图5是根据本公开的传动带的成串横向件的第一示意图。

图6是根据本公开的传动带的成串横向件的第二示意图。

具体实施方式

图1中无级变速器的示意图显示了环绕两个带轮1、2的传动带3，即传动带3包括闭合的(即环形)承载件或环组31和安装在环组31上且沿着承载件31的周向布置的基本连续的成串的横向件32。传动带3和带轮1、2摩擦接触，每个带轮1、2的锥形带轮盘4、5被推向彼此，从而在传动带3上施加相应的夹持力。在图示位置时，上带轮1将比下带轮2旋转得更快。通过改变来自每个带轮1、2的两个锥形带轮盘4、5之间的距离，可调节对应的带轮1、2上的传动带3的所谓运行半径R，因此，可根据需要改变两个带轮1和2之间的转速差。这是一种已知的在变速器的输入轴6与输出轴7之间传递驱动力的方式，其中，这些输入和输出轴6、7之间的转速比连续可变。

在图2中，示出了传动带3的剖面图，该剖面朝向传动带3的周向或长度方向L，也即朝向与传动带3的轴向或宽度方向W以及径向或高度方向H垂直的方向。该图2显示了装备有分别以剖视图示出的两个环组31的传动带3的一实施例。环组31承载和引导传动带3的横向件32，图2以正视图示出其中一个横向件32。传动带3的横向件32和环组31典型地由钢合金制成。

在该特殊示例性实施例中，环组31分别由五个独立的环形带或环形件44组成，环形件44相互同心嵌套以形成环组31。在实际应用中，环组31经常包括多于五条的环形件44。横向件32能够移动，即沿环形组件31在所述长度方向L上滑动，使得当驱动力从变速器带轮1、2中的一个传递到另一个时，该力至少部分地通过横向件32彼此挤压并由此沿传动带3和带轮1、2的旋转方向向前彼此推动而被传递。

图3显示了横向件32的侧视图，横向件32设置有彼此相反地布置且沿着宽度方向朝着横向件32的相反侧开口的两个切槽33。每个切槽33分别容纳两个环组31中的相应的一个。因而，横向件32的第一部或基部34位于环组31的径向内部，横向件32的第二部或中部35位于环组件31中间，且横向件32的第三部或顶部36位于环组31的径向外部。各个切槽33的径向内侧或下侧部分地由横向件32的基部34的所谓承载面42限定，所述承载面42沿着顶部36的大体方向径向向外。该承载面42与环组31的径向内侧、特别是在传动带3的在传动带轮1、2的带轮盘4、5之间被夹紧的部分中接触。

横向件32的与带轮4、5相接触的所述主体部分34的侧向侧表面37相对于彼此成角度φ定向，这至少大致对应于这些盘4、5之间的V角。

横向件32的两个主体表面38、39在周向方向L上彼此相反地设置，两个主体表面38、39中的第一表面或后表面38基本平坦。横向件32的另一表面或前主体表面39设置有所谓的摆动边缘18，所述摆动边缘18沿着高度方向H在前表面39的上部和下部之间形成过渡，前表面39的上部基本平行于后表面38延伸，前表面39的下部倾斜成使它朝着后表面38延伸。图2中摆动边缘18仅由单根线条示意性地指示，但是，在实际应用中，摆动边缘18主要以所述前表面39的一部分的形式设置，该部分在高度方向H上凸状弯曲，同时在宽度方向W上平直。因而，横向件32的位于摆动边缘18径向外侧或径向上方的上部设置为在横向件32的主体表面38、39之间(也即，如图沿着周向方向L所示)具有基本一致的尺寸，所述尺寸被称作横向件32的厚度T32。此外，在横向件32的顶部36的两个相反侧上设置突起40和凹部41已成惯例。在传动带3中，这种突起40和凹部41在成串横向件32中的相邻横向件32之间相互接合。因而，相邻横向件32相对于彼此垂直于所述周向方向L对齐。

通常，所述厚度T32对传动带3的绝大部分的、例如超过98％的横向件32而言是相同的，且所述厚度T32的数值范围为1到2毫米。横向件32的所述厚度T32的通常数值为1.5mm，且对于传动带3的横向件32的完整的连续串而言的通常数值为0.7米。驱动带3的横向件32的总数的剩余约2％可用于通过用比标准横向件32略厚或略薄的所谓填充横向件替代标准横向件32中的一个或一个以上来准确地将横向件32调整成适于环组31的周向长度。该最终组装步骤提供传动带制造中的必要的灵活性，以用于适应不可避免的制造公差。

在变速器的操作期间，即在带轮1、2和传动带3的旋转期间，传动带3的横向件32相继地进入带轮盘4、5之间，横向件32与带轮盘4、5之间的这种反复接触产生振动，这种振动可进而产生可被应用该变速器的车辆的乘员听见的噪声。已知的设计原理是，通过在传动带3的成串的横向件32中应用相互具有不同厚度的横向件32，使所述反复接触不那么规律。例如，关于这点，从EP-A-0305023已知，在传动带3的所述成串的横向件32中以随机分布的方式应用彼此厚度不同的两种横向件32。US-A-2006/0079361做了进一步的工作：依据在传动带3的操作期间在变速器中产生的噪声检查多个这种随机分布，在传动带3的批量生产中仅应用所述两种横向件32的与最低噪声水平相关联的那种分布、即那种特定的序列。

图4中示意性地示出了由此组装的已知传动带3的一个示例。为了说明的目的，在图4中横向件32的厚度T32相对于传动带3的周向长度被夸大了，即为了示出传动带3的成串的横向件32以特定的顺序或序列包括具有相对小的厚度T32-I的较薄的横向件32-I和具有相对较大的厚度T32-II的较厚的横向件32-II。此外，较薄的横向件32-I和较厚的横向件32-II之间的厚度差也在图4中被夸大了。在这方面，应注意的是，尽管大的厚度差可在带轮冲击噪声降低方面产生更好的效果，但实际上这种厚度差实际上限制在约20％，这是由于诸如横向件32的制造性和/或负载能力的多项考虑。

图4还示出了传动带组装方法的第二方面，即由于制造公差，可能发生环组31的精确周向长度与横向件32的串的精确长度不对应，至少不在所述长度之间的这种不匹配的允许的制造公差内。在图4的示例中，环组31稍微长于横向件32的串，这可在传动带制造方法的最终组装步骤中被校正，其中，一个或一个以上较薄的横向件32-I从传动带3移除并由一个或一个以上较厚的横向件32-II(未示出)代替。

根据本公开，特别是在组装方法的实用性方面，在CVT中在其操作期间保持有利地低的带轮冲击噪声的同时，可改进该已知的传动带3和传动带组装方法。为此，现在建议由所述较薄横向件32-I和所述较厚横向件32-I的至少三个组A、B、C构成传动带3的横向件32的完整的串，其中：

-横向件32的第一组A仅包括较薄的横向件32-I，

-横向件32的第二组B仅包括较厚的横向件32-II，

-横向件的第三组C包括较薄的横向件32-I和较厚的横向件32-II。

由此组装的传动带3在图5中示意性地示出，并且设有较薄的横向件32-I和较厚的横向件32-II的良好限定的模式，该模式在批量制造中可容易地重复。在该特定示例中，在第三组C中，以相互交替的序列设置较薄的横向件32-I和较厚的横向件32-II，然而，后一特征并不是必需的。也可以应用组C中的较薄的横向件32-I和较厚的横向件32-II的其它序列或可能的随机分布，同时相应地减小所述带轮冲击噪声。

通过增加传动带3中横向件32的每个这样的组A、B、C的实例的数量，带轮4、5与连续的横向件32之间的初始接触的变化性增加，使得可以实现相应地减小所述带轮冲击噪声。然而，通过对根据本发明的传动带3进行建模，在总共9组、即在每组A、B、C的3个实例处找到明确的最优方案。这种组A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3可以以多种相互交替的模式排列，如A1、B1、C1、A2、B2、C2、A3、B3、C3。然而，从带轮冲击噪声降低的角度来看并且在传动带3中的其闭环布置内，只有一个这样的模式提供了最佳结果，即A1、B1、A2、B2、C1、B3、C2、A3、C3，该模式如图6所示。

在后一方面，一种看似替代的模式是：A1、B1、A2、C1、A3、C2、B2、C3、B3。然而，后一种模式只是在图6中于组A2处开始并从左到右移动的情况下与上述模式相反。

在根据图6的传动带3的示例性实施例中，这九组横向件32具有大约相同的长度。然而，在本公开的情况下，可以区分这样的组长度。例如，如图7中示意性所示，九组A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3可分别包括相同或类似数量的横向件32。

此外，图7示出了传动带组件的另一方面。在图7中，除了所述九组A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3之外，传动带3中还包括横向件32的附加的组S、或在本例中为第十组S。该附加组S的/该附加组S中的横向件32可用于在传动带制造中的所述最终组装步骤中将横向件32的串的总长度准确地调整成适于环组31的精确周向长度。例如，如图7所示，横向件32的附加组S最初仅包括较厚的横向件32-II，其中(在该示例中)两个替换为(在该示例中)五个较薄的横向件32-I。由此，附加组S的长度延长至使得环组31的周向长度基本上完全用横向件32填充的程度。

由此，传动带3的所述最终组装可在不干扰由所述组A、B、C提供的较薄的横向件32-I和较厚的横向件32-II的模式的情况下进行，该模式是专门旨在减少带轮冲击噪声，因此在最终组装过程中保持不变。优选地，横向件32的附加组S与所述其他组A、B、C相比包括较少的横向件32，以最小化附加组S对带轮冲击噪声降低的可能的不利影响。在后一方面，横向件32的附加组S优选地包括传动带3的横向件32的总数的5％或5％以下。

除了上述说明书的全部和附图的所有细节之外，本公开还涉及并且包括所附权利要求的所有特征。权利要求中的带括号的标记并不限制其范围，而是仅作为各个特征的非约束性示例提供。所声明的特征可在视情况而定的给定的产品或给定的过程中单独应用，但是也可在其中应用这些特征中的两个或两个以上的任何组合。

由本公开表示的本发明不限于本文明确提及的实施例和/或示例，而是还包括其修改、改型和实际应用，特别是相关领域技术人员所能达到的那些修改、改型和实际应用。

Claims (12)

1.一种用于组装传动带(3)的方法，所述传动带(3)具有环形的承载件(31)和成串的横向件(32)，所述横向件(32)可滑动地布置在承载件(31)上，每个横向件(32)都设有前表面(39)、后表面(38)和侧向侧表面(37)，横向件(32)在前表面(39)与后表面(38)之间沿厚度方向延伸，横向件(32)在侧向侧表面(37)之间沿着宽度方向延伸，所述侧向侧表面(37)用于与能够应用传动带(3)的变速器的带轮(1、2)的带轮盘(4、5)接触，在所述厚度方向上具有彼此不同的尺寸(T32-I；T32-II)的至少两种类型(32-I、32-II)的横向件(32)包括在传动带(3)中，其特征在于，所述成串的横向件(32)被构成为包括多个连续布置的横向件(32)的至少三个组(A、B、C)，其中第一组(A)仅由相对薄的横向件(32-I)组成，其中第二组(B)仅由相对厚的横向件(32-II)组成，其中第三组(C)包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)。

2.根据权利要求1所述的用于组装传动带(3)的方法，其特征在于，传动带(3)的所述成串的横向件(32)被构成为包括多个连续布置的横向件(32)的所述至少三个组(A、B、C)中的每一组的至少三个实例。

3.根据权利要求1或2所述的用于组装传动带(3)的方法，其特征在于，传动带(3)的所述成串的横向件(32)被构成为包括下述序列：仅由相对薄的横向件(32-I)组成的第一组(A1)，仅由相对厚的横向件(32-II)组成的第二组(B1)，仅由相对薄的横向件(32-I)组成的第三组(A2)，仅由相对厚的横向件(32-II)组成的第四组(B2)，包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的第五组(C1)，仅由相对厚的横向件(32-II)组成的第六组(B3)，包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的第七组(C2)，仅由相对薄的横向件(32-I)组成的第八组(A3)和包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的第九组(C3)。

4.一种传动带(3)，其具有环形承载件(31)和可滑动地布置在承载件(31)上的成串的横向件(32)，每个横向件(32)都设置有前表面(39)、后表面(38)和侧向侧表面(37)，横向件(32)在前表面(39)与后表面(38)之间沿着厚度方向延伸，横向件(32)在侧向侧表面(37)之间沿着宽度方向延伸，所述侧向侧表面(37)用于与能够应用传动带(3)的变速器的带轮(1、2)的带轮盘(4、5)接触，在所述厚度方向上具有彼此不同的尺寸(T32-I；T32-II)的至少两种类型(32-I、32-II)的横向件(32)包括在传动带(3)中，其特征在于，所述成串的横向件(32)包括多个连续布置的横向件(32)的至少三个组(A、B、C)，其中第一组(A)仅由相对薄的横向件(32-I)组成，其中第二组(B)仅由相对厚的横向件(32-II)组成，其中第三组(C)包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)。

5.根据权利要求4所述的传动带(3)，其特征在于，传动带的所述成串的横向件(32)包括多个连续布置的横向件(32)的所述至少三个组(A、B、C)中的每一组的至少三个实例。

6.根据权利要求4所述的传动带(3)，其特征在于，传动带的所述成串的横向件(32)包括至少下述序列：仅由相对薄的横向件(32-I)组成的第一组(A1)，仅由相对厚的横向件(32-II)组成的第二组(B1)，仅由相对薄的横向件(32-I)组成的第三组(A2)，仅由相对厚的横向件(32-II)组成的第四组(B2)，包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的第五组(C1)，仅由相对厚的横向件(32-II)组成的第六组(B3)，包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的第七组(C2)，仅由相对薄的横向件(32-I)组成的第八组(A3)和包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的第九组(C3)。

7.根据权利要求4、5或6所述的传动带(3)，其特征在于，包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的所述组(C)或多个组(C1；C2；C3)包括近似数量的这两种类型(32-I，32-II)的横向件(32)。

8.根据权利要求4、5或6所述的传动带(3)，其特征在于，在包括相对薄的横向件(32-I)和相对厚的横向件(32-II)的所述组(C)或多个组(C1；C2；C3)中，这两种类型(32-I，32-II)的横向件(32)彼此相互交替。

9.根据权利要求4-8中的一项或一项以上所述的传动带(3)，其特征在于，多个连续布置的横向件(32)的组(A、B、C；A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3)包括近似数量的横向件(32)。

10.根据权利要求4-8中一项或多项的传动带(3)，其特征在于，组(A、B、C；A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3)沿周向看具有近似的长度。

11.根据权利要求4-10中的一项或一项以上所述的传动带(3)，其特征在于，多个连续布置的横向件(32)的组(A、B、C；A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3)一共包括传动带(3)中所包括的横向件(32)的总数的至少80％、优选地95％至98％。

12.根据权利要求11所述的传动带(3)，其特征在于，传动带的未包括在多个连续布置的横向件(32)的组(A、B、C；A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3)中的横向件(32)连续地布置在最后的组(S)中。